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2.2.3 pH的影響

保持臭氧進(jìn)氣流量為50 mL/min，活性炭投加量為200 mg/L，反應(yīng)溫度為25℃，考察pH對(duì)苯乙酮降解效果的影響，如圖4所示。

   
由圖4可知，pH=2時(shí)降解效果最差，去除率為75.0%；pH=10時(shí)降解速度最快，且降解效果最好；pH=6、8時(shí)，降解效果相近。前10 min內(nèi)，除pH=12外，苯乙酮去除速率隨著pH的增加而顯著增加；pH=12時(shí)苯乙酮去除速率降低是因?yàn)樗械?middot;OH發(fā)生極快的猝滅反應(yīng)，導(dǎo)致氧化苯乙酮的·OH大量減少〔9〕?？偟膩?lái)說(shuō)，堿性時(shí)的去除效果比酸性時(shí)的要好，除pH=2外，不同pH下苯乙酮的最終去除率都在92%以上。這是因?yàn)楸揭彝娜コ苎趸c吸附綜合作用的影響：一方面，活性炭的吸附能力隨pH的增加而降低；另一方面，臭氧在堿性條件下的氧化能力強(qiáng)于酸性條件（酸性下，臭氧氧化主要表現(xiàn)為分子的直接氧化，堿性下由于水中OH-促進(jìn)了·OH生成，故臭氧氧化主要表現(xiàn)為自由基無(wú)選擇性的強(qiáng)氧化作用〔5〕）。同時(shí)有文獻(xiàn)表明〔10〕，不論堿性或酸性條件，活性炭都能催化臭氧產(chǎn)生自由基，加快反應(yīng)進(jìn)行。

2.3臭氧與活性炭的協(xié)同作用

當(dāng)苯乙酮為100 mg/L，活性炭投加量為800mg/L，臭氧進(jìn)氣流量為100 mg/L，反應(yīng)溫度為25℃時(shí)，不同pH下單獨(dú)臭氧氧化、單獨(dú)活性炭吸附以及臭氧和活性炭協(xié)同反應(yīng)40 min后的COD去除率見(jiàn)圖5。整理數(shù)據(jù)時(shí)將協(xié)同因子定義如下：

  
由圖5可知，活性炭吸附對(duì)COD的去除率最高可以達(dá)到47.4%（pH=5），最低為20.6%（pH=10）。吸附作用在酸性條件下明顯好于堿性條件。

    
pH在5~8時(shí)，臭氧對(duì)COD的去除率較高，為58%~62%。pH為9、10時(shí)，COD去除率反而有所下降，很可能是因?yàn)閴A性下臭氧催化氧化苯乙酮時(shí)產(chǎn)生大量小分子，同時(shí)增加反應(yīng)過(guò)程中的COD，從而增加了實(shí)際需要去除的COD。

當(dāng)pH從4增至10時(shí)，協(xié)同因子先減小后增大。pH為4~8時(shí)，協(xié)同因子均＜1.0，說(shuō)明此pH區(qū)間內(nèi)活性炭和臭氧無(wú)明顯協(xié)同作用。pH=10時(shí)，臭氧氧化、活性炭吸附、活性炭吸附-催化臭氧氧化對(duì)COD的去除率分別為46.2%、20.6%、83.8%，協(xié)同因子達(dá)到1.25，表明此時(shí)體系存在明顯的協(xié)同作用。

3·結(jié)論

（1）印染廢水終沉池出水中相對(duì)含量較高的有機(jī)物為苯乙酮、三氯甲烷、2-氯-2-甲基戊烷，其中苯乙酮占出水總有機(jī)污染物的24.5%。

（2）在吸附-催化氧化體系中，苯乙酮的去除率隨著臭氧流量、活性炭投加量的增加而增加，隨pH的增加先上升后下降，pH=10時(shí)去除率最高。

（3）臭氧-活性炭協(xié)同作用在pH=10時(shí)最大，此時(shí)COD去除率為83.8%。